2024-10-6 11:08 上傳
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3. 建立Arduino開發(fā)環(huán)境
運行Arduino安裝包arduino-ide_2.3.3_Windows_64bit.exe，如果有防火墻提示，全部允許。
安裝完成，啟動Arduino，開始配置：
[a01.png]打開Arduino配置菜單，F(xiàn)ile-Preferences...
[a02.png]添加ESP8266開發(fā)板管理器地址，填入
http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json
[a03.png]更改語言為中文，點OK提交，會被要求重啟軟件。
[a04.png]打開開發(fā)板管理器菜單，工具-開發(fā)板-開發(fā)板管理器...
[a05.png]在搜索框中輸入esp8266(區(qū)分大小寫)，搜索出來后，點擊esp8266 by ESP8266下面的安裝按鈕，安裝esp8266開發(fā)板支持包，包有點大，要花點時間。
[a07.png]打開軟件庫管理，工具-管理庫...
[a08.png]搜索PicoMQTT(區(qū)分大小寫)，點安裝
[a09.png]搜索PubSubClient(區(qū)分大小寫)，安裝，安裝完成后關掉Arduino IDE。
4.編譯和下載ESP8266_Broker例程到ESP8266開發(fā)板
[a10.png] 把其中一個開發(fā)板插入電腦，我們先編譯和燒寫B(tài)roker。解壓壓縮包，找到并雙擊ESP8266_Broker.ino啟動Arduino IDE。
[a11.png]為工程指定開發(fā)板ESPino(ESP-12 Module)
[a12.png]首次下載程序，選用開發(fā)板對應的串口。如果有多串口的，在設備管理器里面，通過插入和拔出開發(fā)板，確定串口號。如果需要串口驅(qū)動請自行安裝。
[a13.png]修改WiF配置：選中<ESP8266LibCfg.h>，把STA_SSID和STA_PSK修改成你WiFi的SSID和密碼。
[a14.png]開始編譯和上傳(燒寫程序到ESP8266)，項目-上傳，第一次編譯時間可能比較長
[a15.png]燒寫完成后的樣子，輸出框有進度、校驗、硬件復位等提示。
[a16.png]打開串口監(jiān)視器，工具-串口監(jiān)視器
[a17.png]波特率選115200，按開發(fā)板的復位RST，串口能看到ESP8266的引導提示和獲取到的IP地址，模塊的藍色LED會亮起來，按FLASH按鈕，LED會亮滅變換，同時會看到串口LED狀態(tài)同步更新。
5.配置路由器，給Broker分配一個靜態(tài)IP地址
分配靜態(tài)IP地址是為了讓路由器在Broker每次連接的時候得到一個不變的IP地址。因為MQTT客戶端連接到Broker的地址，不能是變化的，并且后期公網(wǎng)端口映射也需要靜態(tài)IP地址。
由于不同路由器的配置方法不同，大致就是在LAN設置里面，把Broker加到靜態(tài)地址列表。請自行查看路由器幫助文檔進行設置。
(如果暫時無法完成Broker靜態(tài)地址的配置，只要Broker不斷電重連，通常IP地址不會變化，可以記下這個IP地址繼續(xù)下面的實驗。但如果要正式投入使用，還是需要固定IP地址。)
6.編譯和下載ESP8266_Client例程到ESP8266開發(fā)板
[a18.png]按照第4步方法，把另一個開發(fā)板接入電腦的USB口(前面已下載好的Broker不要從電腦上拔下來，等待MQTT Client連接)，打開ESP8266_Client工程，配置開發(fā)板和下載串口，然后配置<ESP8266LibCfg.h>，把STA_SSID和STA_PSK修改成你WiFi的SSID和密碼，把MQTT_BROKER_ADDR后面的IP地址換成你前面Broker的IP地址。
[a19.png]同樣打開串口監(jiān)視儀，配置波特率115200，并按一下開發(fā)板的復位，能看到WiFi和MQTT的連接狀態(tài)，如下圖所示表示W(wǎng)iFi和MQTT都連接成功。
7. 安卓MQTT儀表臺軟件配置
下面以<MQTT Dash (IoT, SmartHome)_4.4_APKPure.apk>舉例配置方法
安裝App，并運行App
[b01.png]打開MQTTDash，點右上角+添加服務器
[b02.png]Name可隨便填，地址填寫前面MQTT Broker的IP地址，端口填1883，下面用戶名填User，密碼填12345678，點右上角的磁盤圖標保存配置。
(用戶名和密碼與<ESP8266LibCfg.h>里面的
#define BROKER_USERNAME "User"
#define BROKER_PASSWORD "12345678"
保持一致)
[b03.png]Test服務器添加完成，App主界面多了一個Test控件。
[b04.png]點擊進入Test后，點右上角+新建控件
[b05.png]點Switch/button，添加開關控件
[b06.png]這個開關我們用來控制Broker的LED，Name里填寫” BrokerLED”(可隨意填寫)；Topic(sub)里面填寫B(tài)T_LED，下面Topic(pub)填寫B(tài)R_LED，然后點右上角磁盤圖標保存。
Broker的控制按鈕創(chuàng)建好了，沒有意外的話，按這個按鈕就可以控制Broker的LED了。
(所有的Topic在源代碼里都能找到定義)
[b07.png] Broker LED控制按鈕創(chuàng)建好了，點擊右上角+繼續(xù)創(chuàng)建Client LED按鈕。
[b08.png]按圖輸入名稱和兩個Topic，保存即可。
[b09.png]Broker和Client的控制按鈕都創(chuàng)建完成。
可以通過這兩個按鈕分別控制兩個開發(fā)板的LED了。
如果按開發(fā)板的FLASH按鈕，改變LED狀態(tài)，會同步更新到App界面。
至此，大功告成。
8. 關于公網(wǎng)訪問
如果你有公網(wǎng)IP和DDNS，在路由器上添加一個端口映射即可。公網(wǎng)端口選一個非標準服務端口，映射到內(nèi)網(wǎng)Broker IP的1883端口上即可。
公網(wǎng)IP，可以試著向ISP服務商(電信、聯(lián)通、移動等互聯(lián)網(wǎng)提供商)申請，如果申請成功，請ISP服務商把光貓改成橋接模式，并要到寬帶賬號密碼，在你自己的路由器上撥號上網(wǎng)。
只有公網(wǎng)IP，沒有動態(tài)域名，公網(wǎng)也沒法用。接著該去申請免費的動態(tài)域名了。
TPLink的部分路由器內(nèi)置支持DDNS刷新服務，從TPLink申請一個賬號，再申請一個tpddns的二級域名，在路由器上配置好即可。另外部分TPLink路由器還支持第三方動態(tài)域名刷新服務，比如花生殼，3322、科邁等。
不用路由器，也可以使用電腦端刷新動態(tài)域名。各動態(tài)域名提供商一般都有Windows平臺的刷新軟件，找個NAS掛著就行。很久沒有研究過免費動態(tài)域名了，最新行情啥樣也不清楚，各位自己試試吧。
現(xiàn)在，假設你已經(jīng)有了動態(tài)域名，并配置好，Broker也映射到公網(wǎng)。
和Broker在同一個局域網(wǎng)的MQTT客戶端，使用局域網(wǎng)IP訪問Broker，保證可靠性；手機和局域網(wǎng)外的客戶端，使用動態(tài)域名訪問Broker，保證移動性和連接性。
沒有公網(wǎng)IP和動態(tài)域名，在局域網(wǎng)運行也有一定的實用價值。
9. 關于OTA
Demo已經(jīng)內(nèi)置了Arduino的OTA，當你后續(xù)更新ESP8266的時候，可以使用OTA更新，密碼是0000，具體細節(jié)就不展開講了，網(wǎng)上教程很多，請自行查找。
10. 關于另一個安卓App和iOS App
附件里另一個安卓App是<MQTTdashboard_0.4.5_APKPure.apk>，也可以用于MQTT控制，控件更多，更花哨，它的架構(gòu)和<MQTT Dash (IoT, Smart Home)_4.4_APKPure.apk>有點不同，請大家自行嘗試。
4.4版本的是以Broker為頂層，生成的Dash都是該Broker的交互。
而0.4.5版本的App，有一個Broker池，每個Dash可以包含多個Broker，也就是多個Broker交互可以混合在一起。
iOS在App Store里面也有MQTT相關的App可用，暫時沒精力去逐個逐個找好用的了。
11. 關于PicoMQTT庫和PubSubClient庫
PicoMQTT客戶端庫，回調(diào)函數(shù)與Sub一一對應；
PubSubClient客戶端，只有一個回調(diào)函數(shù)，需要工程師自行區(qū)別Topic，分別處理。
12. 其他
*. 關于PicoMQTTBroker性能。在GitHub上，開發(fā)者對PicoMQTT作了比較詳細的性能測試，從測試結(jié)果來看，對于個人或家庭應用足夠了。附件Doc里面有打包下載的性能測試文檔。
*. PicoMQTT也包含客戶端庫，但是ESP8266_Client工程并沒有用PicoMQTT客戶端庫，而是用的PubSubClient。前段時間一個控制器用了PicoMQTT的客戶端庫，使用中出現(xiàn)未知原因隨機重啟，換用PubSubClient后正常。在找到PicoMQTT之前，我一直用的PubSubClient，Broker用電腦搭。
附測試視頻
[復制鏈接]
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